康托展开:
康托展开是一个全排列到一个自然数的双射,常用于构建哈希表时的空间压缩。 康托展开的实质是计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,因此是可逆的。
康托展开的作用是求n个数的全排列中某一个序列在所有排列中的次序(该排列次序(亦称之为排名)以字典序从小到大排序)
在n=3的全排列中,{1,3,2}排第几位。
可以写出n=3的全排列 {1,2,3},{1,3,2},{2,1,3},{2,3,1},{3,1,2},{3,2,1}
所以容易看出{1,3,2} Rank 2
康托展开的公式:
X=a[n] * [(n-1)!] +a[n-1]*[(n-2)!]+....+a[1] * [0!]。
其中X代表当比前排列小的排列的个数,
a[i]代表当前排列里从i位置右侧比i位置的数小的数的个数。
在n=5的全排列中,计算{3,4,1,5,2}的康托展开值。
首位是3,则小于3的数有两个,为1和2,a[5]=2,则首位小于3的所有排列组合为a[5]*(5-1)!
第二位是4,则小于4的数有两个,为1和2,注意这里3并不能算,因为3已经在第一位,所以其实计算的是在第二位之后小于4的个数。因此a[4]=2。
第三位是1,则在其之后小于1的数有0个,所以a[3]=0。
第四位是5,则在其之后小于5的数有1个,为2,所以a[2]=1。
最后一位就不用计算啦,因为在它之后已经没有数了,所以a[1]固定为0.
根据公式:
rank=2*(4!)+2*(3!)+0*(2!)+1*(1!)+0*(0!)=61.
所以比{3,4,1,5,2}小的组合有61个,即{3,4,1,5,2}排名62。
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